周 然，阮 帆，吳君濤，敖銀銀

1.湖北省孝感市氣象局，湖北孝感 432000；2.湖北省公眾氣象服務(wù)中心，湖北武漢 430074

在我國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展的背景下，城市生態(tài)建設(shè)是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要手段。在這一點(diǎn)上，除提倡低碳的生產(chǎn)生活方式、減少排放外，還可以將氣象要素納入城市規(guī)劃、園區(qū)建設(shè)、重大工程建設(shè)，并對(duì)其產(chǎn)生的污染進(jìn)行評(píng)估，從而減少因氣候變化引起的自然災(zāi)害帶來的損失。通過對(duì)與氣候狀況緊密聯(lián)系的規(guī)劃、建設(shè)工程的氣候適宜性、風(fēng)險(xiǎn)性及其對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊戇M(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，可以避免或減緩規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施過程中受氣象災(zāi)害、氣候變化的影響。根據(jù)孝感區(qū)域的特征，園區(qū)氣候可行性論證是對(duì)與氣候狀況有緊密聯(lián)系的項(xiàng)目氣候適宜性、風(fēng)險(xiǎn)性及其對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛴绊懙姆治鲈u(píng)估。要重視氣候?qū)Τ鞘幸?guī)劃、園區(qū)建設(shè)及建設(shè)工程的限制與影響，還要考慮規(guī)劃執(zhí)行后，以及工程完工后對(duì)周圍環(huán)境的影響。

1 氣候可行性論證服務(wù)的概述

1.1 氣候可行性論證的內(nèi)容

氣候可行性研究包括論證氣候資源和氣候影響。氣候資源是在保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的條件下，可持續(xù)利用的可再生資源，包括太陽(yáng)能、降水、熱能、風(fēng)能、空氣中的氧氣、氫氣以及負(fù)離子。氣候資源論證主要基于人們?nèi)绾问褂煤屠觅Y源，氣候資源對(duì)不同的生產(chǎn)方法可能具有不同的價(jià)值。

氣候影響的論證分為宏觀氣候和微觀氣候論點(diǎn)，以及氣象災(zāi)害概率的計(jì)算。氣候影響的宏觀氣候論證主要體現(xiàn)為對(duì)氣候生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力的分析，而微觀氣候論證則涉及與特定人類活動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目的進(jìn)行論證。大型工程項(xiàng)目的實(shí)施環(huán)境與選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)階段的天氣氣候密切相關(guān)。因此，在項(xiàng)目選址時(shí)，有必要考慮項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的潛在影響。例如：當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件是否有助于污染物的分散和稀釋，以及污染源。

在綜合考慮不同建設(shè)項(xiàng)目與氣候條件關(guān)系的基礎(chǔ)上，將大型建設(shè)項(xiàng)目的氣候可行性研究分為6個(gè)方面：第一，調(diào)查基本情況調(diào)查。研究項(xiàng)目周圍地區(qū)的地形特征，收集項(xiàng)目所在地及其最近氣象站的經(jīng)度、緯度和海拔數(shù)據(jù)，研究項(xiàng)目對(duì)大氣環(huán)境的影響和對(duì)氣候信息的需求。第二，氣候分析。利用過去5～10年的區(qū)域氣象數(shù)據(jù)，分析每個(gè)月、季節(jié)、年份的氣象要素變化特征，如溫度、降水量、濕度、風(fēng)向、日照、蒸發(fā)、暴雨日、刮風(fēng)日等等。第三，評(píng)估氣候?yàn)?zāi)害的影響。通常項(xiàng)目區(qū)的氣象站用于在項(xiàng)目論證前建站，分析暴雨、高溫、低溫、強(qiáng)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害的頻率和集中期，以及歷史極端事件及其引發(fā)的災(zāi)害。第四，極端氣候值的計(jì)算可以在項(xiàng)目論證前在項(xiàng)目區(qū)域建設(shè)氣象站，并利用P-E分布或E型極端概率分布函數(shù)計(jì)算多年來發(fā)生的極值。第五，分析污染氣象條件。項(xiàng)目區(qū)最近5～10年的數(shù)據(jù)可用于分析當(dāng)?shù)卦路荨⒓竟?jié)、年污染系數(shù)和大氣穩(wěn)定性、混合厚度、復(fù)合頻率等特點(diǎn)。第六，根據(jù)工程特點(diǎn)，提出預(yù)防或減輕氣象災(zāi)害影響的具體對(duì)策和措施。

1.2 氣候可行性論證的必要性

氣候在大規(guī)模工程項(xiàng)目中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因?yàn)樗饕诟?、更?fù)雜的環(huán)境條件下實(shí)地工作。大型項(xiàng)目一旦完成并投入運(yùn)行，可能遭受各種極端天氣和氣候?yàn)?zāi)害，造成嚴(yán)重后果。加強(qiáng)大型項(xiàng)目氣候示范，確保項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)安全，能夠減輕氣象災(zāi)害對(duì)大型項(xiàng)目的影響，進(jìn)一步提高項(xiàng)目應(yīng)對(duì)各種氣象災(zāi)害的能力。

建筑和運(yùn)營(yíng)過程對(duì)天氣和氣候的敏感性體現(xiàn)在大氣環(huán)境、天氣和氣候等方面，并直接影響建筑原材料的質(zhì)量與數(shù)量、施工工藝、運(yùn)輸、勞動(dòng)力成本、附加值。城市、工廠、辦公室和住宅的設(shè)計(jì)方案、建筑材料和日常維護(hù)必須基于真實(shí)工作環(huán)境的適用性和人類舒適度，充分結(jié)合氣象環(huán)境資源進(jìn)行控制和調(diào)整，充分發(fā)揮大氣環(huán)境作為室內(nèi)環(huán)境主要調(diào)節(jié)因子的作用[1]。

2 氣候可行性論證服務(wù)的原則與要求

2.1 氣候?yàn)?zāi)害評(píng)估的原則

由于孝感市氣象站的距離及其地理和環(huán)境條件（如地形、地形、土地使用）的差異可能會(huì)影響氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，必須監(jiān)測(cè)建筑工地的氣候條件，以確保其在建筑項(xiàng)目中的科學(xué)應(yīng)用。氣候監(jiān)測(cè)通常應(yīng)遵循以下原則。

（1）重點(diǎn)原則：氣候監(jiān)測(cè)應(yīng)具有明確的目標(biāo)，監(jiān)測(cè)任務(wù)應(yīng)以監(jiān)測(cè)目標(biāo)為基礎(chǔ)，監(jiān)測(cè)的對(duì)象、范圍、時(shí)限和方法應(yīng)僅限于監(jiān)測(cè)過程中需要解決的問題，否則監(jiān)測(cè)將是盲目的。

（2）典型原則：在監(jiān)測(cè)區(qū)域，測(cè)量點(diǎn)的選擇應(yīng)是監(jiān)測(cè)任務(wù)的典型選擇。這些地點(diǎn)應(yīng)反映孝感市氣候的一般特征和具體氣候特征及其普遍性。

（3）可持續(xù)性原則：這一原則要求要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目和監(jiān)測(cè)時(shí)間表、監(jiān)測(cè)方法、檢測(cè)文件盡可能與當(dāng)?shù)貧庀笳颈３忠恢?，至少部分一致。目?biāo)是確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)的可比性，便利數(shù)據(jù)分析，提高氣候監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值。

（4）區(qū)分原則：在監(jiān)測(cè)過程中，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（特別是優(yōu)先項(xiàng)目）應(yīng)充分反映范圍內(nèi)不同條件的氣候特征。

2.2 氣候?yàn)?zāi)害評(píng)估的要求

氣候?yàn)?zāi)害包括極為罕見的氣候事件，如多年未發(fā)生過的大雨、超過往年數(shù)據(jù)的最高風(fēng)速等。此類自然災(zāi)害的特點(diǎn)是重復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)生頻率低，但一旦發(fā)生，可能造成的傷害通常是毀滅性的。對(duì)此類災(zāi)害中惡劣天氣條件的外推是一些大型項(xiàng)目的基礎(chǔ)。另一種氣候?yàn)?zāi)害是極端氣象現(xiàn)象，如寒潮、風(fēng)雹和干旱，這些現(xiàn)象相對(duì)頻繁，可能對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成破壞和影響。

氣候?yàn)?zāi)害評(píng)估的目的是了解和管理氣候?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的類型、范圍和程度，對(duì)氣候和生態(tài)條件的利弊進(jìn)行初步評(píng)估，評(píng)估可能導(dǎo)致氣候?yàn)?zāi)害的建筑項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，劃分氣候?yàn)?zāi)害易發(fā)區(qū)，為項(xiàng)目建設(shè)提供防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)。主要要求如下：確定氣候?yàn)?zāi)害的類型、規(guī)模、傳播特征、氣候和環(huán)境條件及其成因，并評(píng)估其穩(wěn)定性和風(fēng)險(xiǎn)，即評(píng)估氣候?yàn)?zāi)害的狀況。根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模和位置分析、預(yù)測(cè)建筑項(xiàng)目對(duì)氣候環(huán)境的影響，以評(píng)估其是否可能導(dǎo)致新的氣候?yàn)?zāi)害，以及項(xiàng)目本身引發(fā)氣候?yàn)?zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，這是一個(gè)預(yù)測(cè)的氣候?yàn)?zāi)難評(píng)估。劃分氣候?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，評(píng)估建設(shè)項(xiàng)目的適用性，對(duì)氣候?yàn)?zāi)害進(jìn)行全面評(píng)估。

2.3 污染氣象條件分析

大氣污染由3個(gè)環(huán)節(jié)組成，即空氣污染物從污染源排放，通過運(yùn)輸至大氣中傳播，到達(dá)污染對(duì)象?？諝夂痛髿馕廴具^程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都取決于氣象條件。影響空氣污染物遷移和稀釋的最重要因素是2個(gè)氣象因素：風(fēng)、湍流、溫度層。污染氣象條件分析的主要要求包括：研究和分析施工現(xiàn)場(chǎng)附近氣象站現(xiàn)有的常規(guī)氣象數(shù)據(jù)，包括研究地面氣象數(shù)據(jù)和航空氣象數(shù)據(jù)，其中，地面氣象數(shù)據(jù)調(diào)查的內(nèi)容包括年度、季度（周期）地球溫度、降雨量、風(fēng)和大氣穩(wěn)定性；航空氣象數(shù)據(jù)調(diào)查包括風(fēng)剖面、溫度剖面和混合物厚度剖面；收集和統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)邊界大氣平均場(chǎng)和大氣湍流擴(kuò)散的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；對(duì)大氣邊界層場(chǎng)平均參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)；擴(kuò)散參數(shù)的計(jì)算和模擬驗(yàn)證[2]。

3 氣候可行性論證服務(wù)的特點(diǎn)

氣候可行性論證是一種高技術(shù)含量的科學(xué)服務(wù)，不同類型的氣候可行性論證所需的技術(shù)手段迥異。從氣候服務(wù)的角度來看，它包含常規(guī)氣候概況、極端最高（低）氣溫、極端降水量、極端風(fēng)速，以及熱帶氣旋、龍卷風(fēng)等氣象災(zāi)害。其中，極端氣象現(xiàn)象和極端氣象參數(shù)對(duì)工程設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。氣象部門在保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確率、數(shù)據(jù)的處理能力、數(shù)據(jù)綜合分析的能力方面，都有著很強(qiáng)的專業(yè)性，其嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、周到的服務(wù)獲得了廣大用戶的好評(píng)。為了應(yīng)對(duì)氣候變化，許多正在建設(shè)中的大型項(xiàng)目都需要從設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)加強(qiáng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)，以減少因氣候變化帶來的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

4 氣候可行性論證的實(shí)踐

4.1 提高氣候可行性論證業(yè)務(wù)能力和技術(shù)水平

4.1.1 構(gòu)建工程氣象探測(cè)體系 針對(duì)性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的工程氣象觀測(cè)是開展氣候可行性研究的重要依據(jù)。在重大項(xiàng)目的氣候可行性分析中，傳統(tǒng)的氣象站資料常常無法滿足需要。比如：一個(gè)氣象臺(tái)僅能測(cè)量到10 m高度的風(fēng)速，而許多建筑高度可達(dá)數(shù)百米，按規(guī)范規(guī)定的風(fēng)速值計(jì)算時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。橋梁、大型風(fēng)電機(jī)組等可彎曲建筑物，都要考慮到陣風(fēng)和三向脈沖風(fēng)對(duì)其產(chǎn)生的影響，這是傳統(tǒng)氣象站所不具備的。輸電線路、路面、風(fēng)電場(chǎng)等都要考慮結(jié)冰、凝凍，而現(xiàn)有的氣象觀測(cè)資料對(duì)結(jié)冰、凝凍的研究基本處于空白。針對(duì)局部地區(qū)（尤其是地形復(fù)雜地區(qū)）的中小尺度極端天氣（如臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)和颶風(fēng)），必須在固定的時(shí)段進(jìn)行短時(shí)觀測(cè)，或通過固定的觀測(cè)方式，獲得具有實(shí)用價(jià)值的基本數(shù)據(jù)。

4.1.2 采用先進(jìn)的氣象專業(yè)技術(shù) 以風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)為例，大型風(fēng)電場(chǎng)通常在數(shù)十平方公里乃至數(shù)百平方公里范圍內(nèi)布置數(shù)百、數(shù)千個(gè)風(fēng)機(jī)，但全部風(fēng)機(jī)均采用相同的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。為保證其安全性，通常采用更為可靠的取值方法。高精度的數(shù)值仿真技術(shù)是實(shí)現(xiàn)由“點(diǎn)評(píng)估”向“場(chǎng)評(píng)估”的一種有效方法，并在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展。

中國(guó)氣象服務(wù)中心已經(jīng)建立了一套符合中國(guó)地形、氣候特點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電數(shù)值仿真系統(tǒng)，并繪制出了中國(guó)150 m以下海陸、陸上、海面等不同高度的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)，但目前尚未建立起適用于該地區(qū)的最大風(fēng)速50年一遇的風(fēng)力發(fā)電模型，對(duì)該地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電能力進(jìn)行了評(píng)估。為了適應(yīng)我國(guó)發(fā)展分布式風(fēng)力發(fā)電的需求，中國(guó)氣象服務(wù)中心研制了一套高達(dá)200 m的分布式風(fēng)力發(fā)電仿真與評(píng)價(jià)系統(tǒng)。高精度的數(shù)值仿真技術(shù)是分析復(fù)雜地貌條件下的風(fēng)場(chǎng)分布和風(fēng)能資源評(píng)價(jià)的重要手段[4]。

4.2 城市規(guī)劃氣候可行性論證

隨著人口的不斷增加和城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，城市成為了一個(gè)快速擴(kuò)張的“聚集地”，同時(shí)也帶來了諸如熱島、環(huán)境污染、交通擁堵等一系列問題。因此，如何科學(xué)、合理地進(jìn)行城市規(guī)劃和建設(shè)，使其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。

近年來，將氣象環(huán)境領(lǐng)域的前沿研究成果融入城市規(guī)劃，并在特定的實(shí)際應(yīng)用中加以創(chuàng)新地詮釋和吸收，彌補(bǔ)了當(dāng)前城市規(guī)劃中相對(duì)較弱的量化技術(shù)條件，從而進(jìn)一步豐富和完善了現(xiàn)有的城市規(guī)劃理論和方法。在進(jìn)行規(guī)劃前，對(duì)城市現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行初步的規(guī)劃設(shè)計(jì)，在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，通過量化的方法評(píng)價(jià)原有的規(guī)劃方案，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，修正規(guī)劃的布局和范圍。最后，通過對(duì)各規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)施后的量化評(píng)價(jià)，為各項(xiàng)目的優(yōu)選提供科學(xué)的依據(jù)，這樣可以使城市的規(guī)劃與設(shè)計(jì)更加科學(xué)[5]。

4.3 重大工程氣候可行性論證

重大工程的氣候可行性論證指的是在重大工程建設(shè)過程中，應(yīng)將氣候可行性和氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)性相結(jié)合，展開氣候可行性論證和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從而避免并減輕氣象災(zāi)害、氣候變化對(duì)重要設(shè)施和工程項(xiàng)目的影響，以及工程完成后對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛟斐傻挠绊?。即在某一工程?shí)施之前，要對(duì)本地氣候進(jìn)行評(píng)估，以確定其是否適合實(shí)施，對(duì)其造成的影響有多大等。

5 氣候可行性論證的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，我國(guó)在將氣候可行性論證納入環(huán)境影響評(píng)價(jià)的實(shí)際工作中，主要表現(xiàn)為：在戰(zhàn)略環(huán)境影響評(píng)價(jià)層面上，對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的研究還沒有取得很大進(jìn)展；在規(guī)劃部門、企業(yè)等方面，對(duì)國(guó)家的相關(guān)要求沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。從目前的情況來看，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，氣候可行性評(píng)價(jià)在我國(guó)尚有較大的發(fā)展空間。在今后的研究中，需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的研究，并形成一套較為完善的、專業(yè)的評(píng)估體系。在今后的發(fā)展中，需從國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求出發(fā)，重點(diǎn)關(guān)注4個(gè)問題：

第一，專業(yè)化。在工程建設(shè)過程中，無論是政府還是施工方都十分重視經(jīng)濟(jì)效益和投資，而在確保安全的前提下，如何利用科學(xué)的氣候可行性論證為項(xiàng)目算好經(jīng)濟(jì)賬，這是一項(xiàng)具有較強(qiáng)專業(yè)性的工作，需要具備扎實(shí)、系統(tǒng)的氣象專業(yè)知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、氣象部門內(nèi)部協(xié)作。

第二，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化。要逐漸改變目前國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范仍然使用過時(shí)氣象資料的現(xiàn)象，及時(shí)對(duì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行補(bǔ)充、修改。在城市規(guī)劃與建設(shè)過程中，要有效保護(hù)氣象站點(diǎn)周圍的環(huán)境，確保氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度與連續(xù)性，為相關(guān)工程標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制訂奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第三，以需求為導(dǎo)向的開發(fā)理念?，F(xiàn)代工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加注重安全性、經(jīng)濟(jì)性、與生態(tài)的協(xié)調(diào)性，因此，建立長(zhǎng)期的、先進(jìn)的工程天氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)高精度的大氣邊界層監(jiān)測(cè)技術(shù)（如激光雷達(dá)、超聲等），是當(dāng)前迫切需要解決的問題。為得到更為精確的資料，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?、?zāi)害天氣特征，設(shè)置專門的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

第四，國(guó)家對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)與扶持。只有在政府的大力支持下，才能進(jìn)一步提升氣候可行性論證的技術(shù)與能力，因此，政府主管部門應(yīng)在項(xiàng)目建設(shè)過程中，在項(xiàng)目建設(shè)與專業(yè)機(jī)構(gòu)之間架起一座交流的橋梁，使其更好地為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展提供服務(wù)[6]。

6 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行建筑或工程的選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)建設(shè)前，首先，要考量當(dāng)?shù)貧夂蚝蜑?zāi)害性氣象因素的影響，以確保建筑抗風(fēng)、防雨、保溫、通風(fēng)等功能的可行性和可靠性。目前，在全球氣候變化的情況下，對(duì)重大工程進(jìn)行氣候適宜性的論證，要考慮到建設(shè)項(xiàng)目對(duì)區(qū)域氣候的影響。例如，三峽工程竣工之后，有關(guān)部門就開始針對(duì)其對(duì)區(qū)域氣候的影響進(jìn)行了監(jiān)控和評(píng)價(jià)。為貫徹黨中央、國(guó)務(wù)院的科學(xué)發(fā)展觀，提升我國(guó)氣象防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對(duì)氣候變化的能力，依據(jù)《中華人民共和國(guó)氣象法》及中國(guó)氣象局18號(hào)公告《氣候可行性論證管理辦法》，對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)規(guī)劃與建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)的政策、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究。氣象部門應(yīng)加大對(duì)城市建設(shè)的氣候可行性論證、城市氣象條件的跟蹤監(jiān)測(cè)與評(píng)估的研究力度，從而不斷改進(jìn)監(jiān)測(cè)預(yù)警與服務(wù)體系，并對(duì)城市建設(shè)所帶來的氣象條件效應(yīng)展開追蹤分析和監(jiān)測(cè)。